CN106128386A - 一种芯片保护电路及平板显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种芯片保护电路及平板显示设备，该芯片保护电路包括温度敏感开关和比较电路；所述温度敏感开关包括输入端、输出端以及控制端，所述比较电路包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述温度敏感开关的输入端、输出端以及控制端中的至少一端连接所述比较电路的第一输入端，所述比较电路的第二输入端输入比较电压，所述比较电路的输出端用于连接受保护芯片的关断侦测端。本发明利用温度敏感开关为比较电路提供受温度影响发生变化的输入电压，比较电路利用该受温度影响而发生变化的输入电压与比较电压进行比较，根据比较结果关断受保护芯片，避免受保护芯片由于温度过高而导致寿命缩短甚至烧毁。

Description

一种芯片保护电路及平板显示设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体而言涉及一种芯片保护电路及平板显示设备。
背景技术
液晶显示逐渐向高刷新频率、大尺寸以及高分辨率的趋势发展，导致液晶显示的驱动芯片需要承载的温度越来越高。
目前，高刷新频率、大尺寸、高分辨率的液晶显示产品上的驱动芯片的温度可能超过了驱动芯片本身耐受的极限温度，而这些产品上并没有相应的芯片保护机制。当驱动芯片长时间工作在温度超过其耐受的极限温度的环境中时，驱动芯片会由于温度过高导致寿命缩短甚至被烧毁。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种芯片保护电路及平板显示设备，本发明的芯片保护电路能够避免受保护芯片由于温度过高而烧毁。
为解决上述技术问题，本发明提出的一个技术方案是：提供一种芯片保护电路，所述芯片保护电路包括温度敏感开关和比较电路；
所述温度敏感开关包括输入端、输出端以及控制端，所述比较电路包括第一输入端、第二输入端和输出端；
所述温度敏感开关的输入端、输出端以及控制端中的至少一端连接所述比较电路的第一输入端，所述比较电路的第二输入端输入比较电压，所述比较电路的输出端用于连接受保护芯片的关断侦测端。
其中，所述温度敏感开关的输入端和控制端均连接所述比较电路的第一输入端，所述温度敏感开关的输入端连接恒流源。
其中，所述芯片保护电路或所述温度敏感开关集成于所述受保护芯片或与所述受保护芯片之间具有热接触。
其中，温度越高，施压于所述比较电路的第一输入端的电压越高，在所述第一输入端的电压超过所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号；或
温度越高，施压于所述比较电路的第一输入端的电压越低，在所述第一输入端的电压低于所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号；或
在温度高于阈值时，所述第一输入端的电压超过所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号；或
在温度高于阈值时，所述第一输入端的电压低于所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号。
其中，在温度低于或等于阈值时，所述第一输入端的电压超过所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的开启受保护芯片的逻辑控制信号；或
在温度低于或等于阈值时，所述第一输入端的电压低于所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的开启受保护芯片的逻辑控制信号。
本发明提出的一个技术方案是：提供一种平板显示设备，所述平板显示设备包括驱动芯片和芯片保护电路，所述芯片保护电路包括温度敏感开关和比较电路；
所述温度敏感开关包括输入端、输出端以及控制端，所述比较电路包括第一输入端、第二输入端和输出端；
所述温度敏感开关的输入端、输出端以及控制端中的至少一端连接所述比较电路的第一输入端，所述比较电路的第二输入端输入比较电压，所述比较电路的输出端用于连接所述驱动芯片的关断侦测端。
其中，所述温度敏感开关的输入端和控制端均连接所述比较电路的第一输入端，所述温度敏感开关的输入端连接恒流源。
其中，温度越高，施压于所述比较电路的第一输入端的电压越高，在所述第一输入端的电压超过所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号；或
温度越高，施压于所述比较电路的第一输入端的电压越低，在所述第一输入端的电压低于所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号；或
在温度高于阈值时，所述第一输入端的电压超过所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号；或
在温度高于阈值时，所述第一输入端的电压低于所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号。
其中，在温度低于或等于阈值时，所述第一输入端的电压超过所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的开启受保护芯片的逻辑控制信号；或
在温度低于或等于阈值时，所述第一输入端的电压低于所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的开启受保护芯片的逻辑控制信号。
其中，至少所述温度敏感开关集成于所述驱动芯片，或与所述驱动芯片热耦合；所述平板显示设备是液晶显示设备或有机发光二极管显示设备。
有益效果：区别于现有技术，本发明将温度敏感开关的输入端、输出端以及控制端中的至少一端连接所述比较电路的第一输入端，在所述比较电路的第二输入端输入比较电压，将所述比较电路的输出端连接受保护芯片的关断侦测端。本发明利用温度敏感开关为比较电路提供受温度影响发生变化的输入电压，比较电路对该受温度影响而发生变化的输入电压与比较电压进行比较，根据比较结果关断受保护芯片，避免受保护芯片由于温度过高而烧毁。
附图说明
图1是本发明芯片保护电路一实施例的电路示意图；
图2是本发明平板显示设备一实施例的电路示意图。
具体实施例
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明所提供的一种芯片保护电路及平板显示设备做进一步详细描述。
参阅图1，图1为本发明芯片保护电路一实施例的电路示意图，如图1所示，虚线框内即为本发明的芯片保护电路100，该芯片保护电路100包括：温度敏感开关101和比较电路102。
其中，温度敏感开关101包括输入端D1、输出端S1以及控制端G1，比较电路102包括第一输入端V1、第二输入端V2和输出端V3。
其中，温度敏感开关101的输入端D1、输出端S1以及控制端G1中的至少一端连接比较电路的第一输入端V1，比较电路102的第二输入端V2输入比较电压，比较电路102的输出端V3用于连接受保护芯片U1的关断侦测端。
其中，温度敏感开关101的输入端D1和控制端G1均连接比较电路102的第一输入端V1，温度敏感开关101的输入端D1连接恒流源。
温度敏感开关101的输入端D1和控制端G1连接比较电路102的第一输入端V1，即将温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS作为比较电路102的第一输入端V1输入的电压，比较电路的102第二输入端V2则用于输入与温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS进行比较的比较电压。
其中，芯片保护电路100或温度敏感开关101集成于受保护芯片U1或与受保护芯片U1之间具有热接触/耦合。
例如，将芯片保护电路100或所述温度敏感开关101集成于所述受保护芯片U1，或令芯片保护电路100或温度敏感开关101与受保护芯片U1之间具有热接触/耦合，此外，还可以让芯片保护电路100或温度敏感开关101与受保护芯片U1同处于一个热源，使得芯片保护电路100或温度敏感开关101与受保护芯片U1的温度接近或一致。
本实施例中，温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压随着温度的变化而发生变化，温度敏感开关101包括但不限于场效应晶体管。
温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS与温度存在函数关系，该函数关系的关系式为：VGS＝VGS0+aT，其中，VGS0为常温下温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压，a为温度敏感开关101的电压温度系数，a由温度敏感开关101的特性决定，可能为正数，也可能为负数。VGS0和a可以通过对温度敏感开关101进行测量得到，对于特定的温度敏感开关101，VGS0和a为常数。根据温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS与温度之间的函数关系式可以得知温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS随着温度的变化会发生相应的线性变化；根据电压温度系数a的正或负，温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS随着温度的增加而递增或递减。
温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS即为比较电路102的第一输入端V1的输入电压。
若电压温度系数a为正数，则温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS随着温度的升高而增加，从而导致施压于比较电路102的第一输入端V1的电压随着温度的升高而增加。当比较电路102的第一输入端V1的电压超过第二输入端V2的电压时，说明温度敏感开关101的温度较高，即受保护芯片U1的温度较高，受保护芯片U1的寿命会受到影响甚至烧毁。此时，比较电路102的输出端V3则输出用于关断受保护芯片U1的逻辑控制信号，该逻辑控制信号为一或零。
若电压温度系数a为负数，则温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS随着温度的升高而减小，从而导致施压于比较电路102的第一输入端V1的电压随着温度的升高而减小。当比较电路102的第一输入端V1的电压小于第二输入端V2的电压时，温度敏感开关101的温度较高，即受保护芯片U1的温度也较高，受保护芯片U1的寿命受到影响甚至烧毁。此时，比较电路102的输出端V3则输出用于关断受保护芯片U1的逻辑控制信号，该逻辑控制信号为一或零。
此外，还可以将受保护芯片U1本身耐受的极限温度TLimit设置为阈值，当受保护芯片长U1时间工作在温度大于TLimit的环境中时，受保护芯片U1可能被烧毁，需要及时对受保护芯片U1进行关断处理，对应的温度敏感开关101的温度也不能超过极限温度TLimit。当温度敏感开关101的温度为TLimit时，对应的温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的极限电压VGS-Limit可以根据上述的函数关系式计算得到，比较电路102的第二输入端V2的输入电压为温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的极限电压VGS-Limit。
此时，若电压温度系数a为正数，则温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS随着温度的升高而增加，当温度敏感开关101的温度大于TLimit时，对应的电压VGS大于极限电压VGS-Limit，则说明温度敏感开关101的温度超过受保护芯片U1耐受的极限温度，即受保护芯片U1的温度超过受保护芯片U1耐受的极限温度，受保护芯片U1可能被烧毁。此时，比较电路102的输出端V3输出用于关断受保护芯片U1的逻辑控制信号，该逻辑控制信号为一或零。
若电压温度系数a为负数，则温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS随着温度的升高而减小，当温度敏感开关101的温度大于TLimit时，对应的电压VGS小于极限电压VGS-Limit，则说明温度敏感开关101的温度超过受保护芯片U1耐受的极限温度，即受保护芯片U1的温度超过受保护芯片U1耐受的极限温度，受保护芯片U1可能被烧毁。此时，比较电压102的输出端V3输出用于关断受保护芯片U1的逻辑控制信号，该逻辑控制信号为一或零。
本实施例利用温度敏感开关101为比较电路102提供受温度影响发生变化的输入电压，比较电路102利用该受温度影响而发生变化的输入电压与比较电压进行比较，根据比较结果关断受保护芯片U1，避免受保护芯片U1由于温度过高而导致寿命缩短甚至烧毁。
对受保护芯片U1进行关断后，受保护芯片U1不再正常工作，受保护芯片U1的温度会逐渐下降，若电压温度系数a为正数，则对应的温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS随着温度的降低而减小。当受保护芯片U1的温度下降到小于或等于极限温度TLimit时，或小于极限温度TLimit下的某个温度时，对应的温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS也会小于或等于极限电压VG1S1-Limit，或小于相应的某个启动电压，比较电路102的输出端V3则输出用于开启受保护芯片U1的逻辑控制信号，以使受保护芯片U1正常工作。逻辑控制信号为一或零。
若电压温度系数a为负数，则对应的温度敏感开关101的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS随着温度的降低而增加。当受保护芯片U1的温度下降到小于或等于极限温度TLimit时，或小于极限温度TLimit下的某个温度时，对应的温度敏感开关的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS也会大于或等于极限电压VGS-Limit，或小于相应的某个启动电压，比较电路102的输出端S1则输出用于开启受保护芯片U1的逻辑控制信号，以使受保护芯片U1正常工作。逻辑控制信号为一或零。
本发明另一实施例提出了一种平板显示设备，参照图2，图2是本发明平板显示设备一实施例的电路示意图。
如图2所示，该平板显示设备包括驱动芯片U2和芯片保护电路300，芯片保护电路300包括温度敏感开关301和比较电路302，该温度敏感开关301和比较电路302分别与图1中的温度敏感开关101和比较电路102相同；温度敏感开关301包括输入端D1、输出端S1以及控制端G1，比较电路包括第一输入端V1、第二输入端V2和输出端S1；温度敏感开关的输入端D1、输出端S1以及控制端G1中的至少一端连接比较电路的第一输入端V1，比较电路的第二输入端V2输入比较电压，比较电路的输出端V3用于连接驱动芯片U2的关断侦测端。
芯片保护电路300或温度敏感开关301集成于驱动芯片U2或与驱动芯片U2之间具有热接触/耦合。
该平板显示设备是液晶显示设备或有机发光二极管显示设备。
该实施例中的驱动芯片U2即为芯片保护电路的实施例中的受保护芯片U1。
温度敏感开关的输入端D1和控制端G1均连接比较电路的第一输入端V1，温度敏感开关的输入端D1连接恒流源。
本实施例中，温度敏感开关包括但不限于场效应晶体管，温度敏感开关的控制端G1和输出端S1之间的电压随着温度的变化而发生变化。温度敏感开关的控制端G1和输出端S1之间的电压VGS与温度存在函数关系，该函数关系与芯片保护电路实施例相同，此处不再赘述。
若电压温度系数a为正数，温度敏感开关301的温度越高，施压于比较电路302的第一输入端V1的电压越高，在第一输入端V1的电压超过第二输入端V2的比较电压时，比较电路302的输出端V3输出一或零的关闭驱动芯片U2的逻辑控制信号。
若电压温度系数a为负数，温度敏感开关301的温度越高，施压于比较电路302的第一输入端V1的电压越低，在第一输入端V1的电压低于第二输入端V2的比较电压时，比较电路302的输出端V3输出一或零的关闭驱动芯片U2的逻辑控制信号。
将驱动芯片U2本身耐受的极限温度TLimit设置为阈值。
若电压温度系数a为正数，在温度高于阈值时，比较电路302的第一输入端V1的电压超过第二输入端V2的比较电压，比较电路302的输出端V3输出一或零的关闭驱动芯片U2的逻辑控制信号。
若电压温度系数a为负数，在温度高于阈值时，比较电路302的第一输入端V1的电压低于第二输入端V2的比较电压，比较电路302的输出端V3输出一或零的关闭驱动芯片U2的逻辑控制信号。
对驱动芯片U2进行关断后，驱动芯片U2停止正常工作，驱动芯片U2的温度会逐渐下降。
若电压温度系数a为负数，在温度低于或等于阈值时，比较电路302的第一输入端V1的电压超过第二输入端V2的比较电压，比较电路302的输出端V3输出一或零的开启驱动芯片U2的逻辑控制信号。
电压温度系数a为正数，在温度低于或等于阈值时，比较电路302的第一输入端V1的电压低于第二输入端V2的比较电压，比较电路302的输出端V3输出一或零的开启驱动芯片U2的逻辑控制信号。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种芯片保护电路，其特征在于，包括：温度敏感开关和比较电路；
所述温度敏感开关包括输入端、输出端以及控制端，所述比较电路包括第一输入端、第二输入端和输出端；
所述温度敏感开关的输入端、输出端以及控制端中的至少一端连接所述比较电路的第一输入端，所述比较电路的第二输入端输入比较电压，所述比较电路的输出端用于连接受保护芯片的关断侦测端。
2.根据权利要求1所述的芯片保护电路，其特征在于，所述温度敏感开关的输入端和控制端均连接所述比较电路的第一输入端，所述温度敏感开关的输入端连接恒流源。
3.根据权利要求1所述的芯片保护电路，其特征在于，所述芯片保护电路或所述温度敏感开关集成于所述受保护芯片或与所述受保护芯片之间具有热接触。
4.根据权利要求1所述的芯片保护电路，其特征在于，
温度越高，施压于所述比较电路的第一输入端的电压越高，在所述第一输入端的电压超过所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号；或
温度越高，施压于所述比较电路的第一输入端的电压越低，在所述第一输入端的电压低于所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号；或
在温度高于阈值时，所述第一输入端的电压超过所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号；或
在温度高于阈值时，所述第一输入端的电压低于所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号。
5.根据权利要求1所述的芯片保护电路，其特征在于，
在温度低于或等于阈值时，所述第一输入端的电压超过所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的开启受保护芯片的逻辑控制信号；或
在温度低于或等于阈值时，所述第一输入端的电压低于所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的开启受保护芯片的逻辑控制信号。
6.一种平板显示设备，其特征在于，包括：驱动芯片和芯片保护电路，所述芯片保护电路包括温度敏感开关和比较电路；
所述温度敏感开关包括输入端、输出端以及控制端，所述比较电路包括第一输入端、第二输入端和输出端；
所述温度敏感开关的输入端、输出端以及控制端中的至少一端连接所述比较电路的第一输入端，所述比较电路的第二输入端输入比较电压，所述比较电路的输出端用于连接所述驱动芯片的关断侦测端。
7.根据权利要求6所述的平板显示设备，其特征在于，所述温度敏感开关的输入端和控制端均连接所述比较电路的第一输入端，所述温度敏感开关的输入端连接恒流源。
8.根据权利要求6所述的平板显示设备，其特征在于，
温度越高，施压于所述比较电路的第一输入端的电压越高，在所述第一输入端的电压超过所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号；或
温度越高，施压于所述比较电路的第一输入端的电压越低，在所述第一输入端的电压低于所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号；或
在温度高于阈值时，所述第一输入端的电压超过所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号；或
在温度高于阈值时，所述第一输入端的电压低于所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的关闭受保护芯片的逻辑控制信号。
9.根据权利要求6所述的平板显示设备，其特征在于，
在温度低于或等于阈值时，所述第一输入端的电压超过所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的开启受保护芯片的逻辑控制信号；或
在温度低于或等于阈值时，所述第一输入端的电压低于所述比较电压时，所述比较电路的输出端输出一或零的开启受保护芯片的逻辑控制信号。
10.根据权利要求6所述的平板显示设备，其特征在于，至少所述温度敏感开关集成于所述驱动芯片，或与所述驱动芯片热耦合；所述平板显示设备是液晶显示设备或有机发光二极管显示设备。
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